Satz - Zahl korrekter Klammerausdrücke

Sei n≥0.

Für die Anzahl Cn der syntaktisch korrekten Klammerausdrücke mit n Klammerpaaren gilt:

C0=1

und für n≥1

Cn=∑k=1nCk−1Cn−k.

Beweis

Beweis per Induktion über n.

Induktionsanfang

Für n=0 gilt die Aussage offensichtlich.

Induktionsvoraussetzung

Angenommen, die Aussage gilt für alle i<n.

Induktionsschritt

Ein korrekter Klammerausdruck mit n Paaren beginnt mit "(".

Diese wird an einer geraden Position 2k geschlossen.

Der Ausdruck hat also die Form:

(K)S

Dabei ist:

Sei Ak die Menge der Klammerausdrücke, deren erste Klammer an Position 2k geschlossen wird.

Dann gilt:

Ai∩Aj=∅für i≠j.

In Ak gibt es:

Also:

|Ak|=Ck−1Cn−k.

Damit:

Cn=|⋃k=1nAk|=∑k=1n|Ak|=∑k=1nCk−1Cn−k.